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Microrredes aisladas en La Guajira: diseño e implementación |
Nicanor Quijano, Ángela Pedraza, Miguel Velásquez, Guillermo Jiménez, Ángela Cadena, Jorge Becerra y Álvaro Ramírez
Universidad de los Andes, Bogotá D.C., Colombia.
desarrollada, se busca obtener una curva de la demanda
diaria de energía (E) en unidades de potencia (P) vs tiempo
(t), como lo ilustra la Figura 2. En este caso, se tuvieron en
cuenta parámetros como el tipo de electrodoméstico (luz,
cargador, radio, TV, etc.) I, el tipo de usuario (hogar, escuela,
tienda, puesto de salud, etc.) J, el número de usuarios en
cada tipo (e.g., número de hogares en la comunidad) Nj, el
número de electrodomésticos i del tipo de usuario j (e.g.,
número de TVs en un hogar) nij, la Potencia nominal W
del electrodoméstico i en la clase j (e.g., la potencia nominal
del TV en el hogar) Pij, el tiempo de funcionamiento de cada
electrodoméstico i del tipo de usuario j (e.g., tiempo de uso
diario del TV del hogar) hij, la ventana de funcionamiento de
cada electrodoméstico i del tipo de usuario j (e.g., periodo
del día donde el TV del hogar puede encontrarse encendido)
wF,ij. Teniendo en cuenta que el tiempo de funcionamiento
de una determinada carga puede ser menor a su ventana
de funcionamiento (siendo esta última el rango de tiempo
en el que esta puede llegar a operar), se cuenta con que
Σduración wf,ij>hij. De esta manera, la contribución de cada
carga o electrodoméstico al perfil de carga viene a estar
dado de la siguiente manera:
Así, la contribución en potencia (y energía) de cada
electrodoméstico viene a estar dado por un promedio
de P, calculado a partir de la distribución de la energía
consumida a lo largo de la duración total de las ventanas
de funcionamiento. Con esto, se obtiene como resultado
Pav,i, es decir, la potencia promedio utilizada en cada tipo
de usuario por concepto de un electrodoméstico, por
hora, como podría ser, por ejemplo, la potencia promedio
utilizada por un universo de 10 hogares por concepto del
uso de la TV, por una hora. A partir de este resultado, y
pasando de valores de potencia a energía en intervalos
horarios, se obtiene la energía consumida hora a hora, para
así estimar la curva de demanda diaria correspondiente. En
cuanto al consumo, existen varias referencias relevantes en
las cuales se podría uno basar para determinar los límites
de potencia para cada una de las posibles cargas (e.g., ver
16 17 18 entre otros).
En cuanto al análisis operativo, se diseñaron algoritmos de
despacho y manejo de recursos para identificar posibles
costos de la energía. El despacho económico es vital en
una red que cuenta con distintos recursos de generación,
cada uno con diferentes costos y características, ya que se
utiliza para minimizar los costos de operación a la vez que
se satisfacen las restricciones de seguridad del sistema. El
despacho económico se puede realizar de forma estática
o dinámica, siendo esta última más compleja pero más
conveniente por la existencia de fuentes de generación con
incertidumbre. El problema del despacho económico busca
minimizar los costos de operación del sistema, encontrando
la asignación de potencia de cada generador para cada
instante de operación. En este sentido, se consideran
las funciones de costo de las distintas tecnologías de
generación y sus restricciones técnicas. Además, en el
despacho económico se incluye una restricción de balance
Figura 1. Imágenes de los
talleres realizados con las
comunidades.